(57)【要約】【課題】  針棒を休止位置から復帰させるときに、針棒駆動レバーを針棒カムに強制的に戻し、針棒駆動系部品の破損を防止する。【解決手段】  主軸４上の針棒カム５の回転を針棒駆動レバー４３で針棒の上下運動に変換する。スプリング２９の付勢力を昇降部材２３を介して駆動レバー４３に伝え、レバー４３を針棒カム５側へ付勢する。カム軸６３をステッピングモータで駆動し、カム軸６３上の退避カム６５を突片４３ａに当て、針棒駆動レバー４３を針棒カム５から退避させる。レバー軸４１にカラー４７を固定し、退避カム６５が突片４３ａから離れたときに、カラー４７上の復帰ピン７０を針棒駆動レバー４３に当て、ステッピングモータの動力でレバー４３の後ローラ５３を針棒カム５のカム溝５ａに押し込む。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンの主軸上に設けられた針棒カムと、針棒カムの回転を針棒の上下運動に変換する針棒駆動レバーと、針棒駆動レバーを針棒カムと係合する方向へ付勢するスプリングと、スプリングの付勢力に抗して針棒駆動レバーを針棒カムから退避させる退避カムと、退避カムを針棒駆動レバーと係合する作用位置と該レバーから離れた非作用位置とに回動するアクチュエータと、退避カムが非作用位置へ回動するときに、前記アクチュエータの動力を利用して針棒駆動レバーを針棒カムに戻す復帰部材とを備えたことを特徴とする針棒駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンの針棒を駆動する装置、特に、針棒駆動レバーを針棒カムから退避させる機構を備えた針棒駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のミシンを装備した多頭式刺繍機において、縫製を行わないミシンの針棒を通常の上死点位置より上位の休止位置に配置する技術が知られている。例えば、特許文献１には、ミシン主軸上の針棒カムの回転を針棒の上下運動に変換する針棒駆動レバーを備え、針棒駆動レバーをスプリングで針棒カムと係合する方向へ付勢するとともに、アクチュエータにより退避カムを介して針棒カムから退避させ、針棒駆動レバーに連動して針棒を休止位置に配置する装置が記載されている。
【特許文献１】特開平８−２４３２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、この種の針棒駆動装置では、給油不良やゴミの付着又は組付誤差等によって、針棒が休止位置に留まったり、下降途中で停止したりすることがある。従来装置によると、針棒駆動レバーをスプリングの付勢力のみで針棒カムに戻しているので、針棒が異常停止したときには、針棒駆動レバーも退避位置又は復帰途中の不正規な位置に停止する。この状態で、ミシンが再起動されると、針棒カムと針棒駆動レバーが衝突し、駆動レバーのカム係合部等の部品が破損するという問題点があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記課題を解決し、針棒を休止位置から復帰させるときに、針棒駆動レバーを針棒カムに強制的に戻して、部品破損を確実に防止することができる針棒駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の針棒駆動装置は、ミシンの主軸上に設けられた針棒カムと、針棒カムの回転を針棒の上下運動に変換する針棒駆動レバーと、針棒駆動レバーを針棒カムと係合する方向へ付勢するスプリングと、スプリングの付勢力に抗して針棒駆動レバーを針棒カムから退避させる退避カムと、退避カムを針棒駆動レバーと係合する作用位置とレバーから離れた非作用位置とに回動するアクチュエータと、退避カムが非作用位置へ回動するときに、アクチュエータの動力を利用して針棒駆動レバーを針棒カムに戻す復帰部材とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、退避カムと復帰部材を正確なタイミングで動作させるために、以下の構成を好ましく採用できる。
（１）針棒駆動レバーをレバー軸上に揺動可能に支持し、退避カムをカム軸上に固定し、アクチュエータを動力伝達機構を介してレバー軸とカム軸の両方に連結し、レバー軸上に針棒駆動レバーと係合する復帰部材を固定する。
【０００７】
また、針棒が強くつかえ、復帰部材がアクチュエータの動力を用いても針棒駆動レバーを戻すことができない場合に備え、以下の構成を好ましく採用できる。
（２）レバー軸又はカム軸の位相を検出するセンサーと、センサーの出力に基づきアクチュエータの脱調を判断してミシンの主軸を停止させる制御手段とを設ける。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の針棒駆動装置において、針棒を休止位置から復帰させるときには、退避カムが針棒駆動レバーから離れ、代わりに、復帰部材が針棒駆動レバーに係合する。そして、復帰部材はアクチュエータの動力を針棒駆動レバーに作用させ、スプリングを加勢して、針棒駆動レバーを針棒カム側へ付勢する。これと同時に、復帰部材はアクチュエータの動力を針棒駆動レバーを介して針棒に作用させ、針棒を下降側へ付勢する。従って、針棒が異常停止した場合でも、その針棒を強制的に下降させ、かつ針棒駆動レバーを針棒カムに強制的に戻し、ミシン再起動時における部品破損を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この実施形態の針棒駆動装置は、ミシン１の主軸４上に設けられた針棒カム５と、針棒カム５の回転を針棒１４の上下運動に変換する針棒駆動レバー４３と、針棒駆動レバー４３を針棒カム５と係合する方向へ付勢するスプリング２９と、スプリング２９の付勢力に抗して針棒駆動レバー４３を針棒カム５から退避させる退避カム６５と、退避カム６５を針棒駆動レバー４３と係合する作用位置とレバー４３から離れた非作用位置とに回動するステッピングモータ（アクチュエータ）４８とを備えている。
【００１０】
ステッピングモータ４８は動力伝達機構を介してカム軸６３とレバー軸４１の両方に連結されている。カム軸６３には退避カム６５が固定され、レバー軸４１に針棒駆動レバー４３が揺動可能に支持されるとともに、このレバー４３と係合可能な復帰部材７０が固定されている。そして、退避カム６５がステッピングモータ４８により非作用位置へ回動されたときに、復帰部材７０がステッピングモータ４８の動力を利用して針棒駆動レバー４３を針棒カム５に戻すように構成されている。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明を環縫いミシンの針棒駆動装置に具体化した一実施例を図面に基づいて説明する。図１、図２に示すように、この環縫いミシン１のヘッド２は多頭刺繍機の機枠３に設置されている。ヘッド２の上部には全頭ミシンに共通の主軸４が貫通し、主軸４上に針棒カム５とニップルカム６と布押えカム７とが配設されている。ヘッド２の下部にはガイドスリーブ８が固定され、その内側に挿通されたニップルベース９の下端にホルダ１０を介してニップル１１が取着されている。
【００１２】
ヘッド２の中段には回転筒１２がベアリング１３で支持され、回転筒１２の内側に針棒１４が上下動可能に挿通されている。針棒１４の下端には鉤針１５が取着され、針棒１４の上部に針棒ベース１６が固定されている。ヘッド２の下部背面にはモータ１７が設置され、モータ軸１８上のギヤ１９が回転筒１２上のギヤ２０に噛み合っている。そして、モータ１７により回転筒１２が駆動され、これと一体に針棒ベース１６とニップルベース９が回転され、鈎針１５とニップル１１の向きが制御される。
【００１３】
針棒１４の右側において、ヘッド２には案内棒２２が立設され、案内棒２２の上に針棒昇降部材２３とニップル昇降部材２４とが摺動可能に支持されている。針棒昇降部材２３は、針棒ベース１６の環状溝２５に嵌合する爪２６を介して針棒１４に連結されている。ニップル昇降部材２４は、ニップルベース９の環状溝２７に嵌合する爪２８を介してニップル１１に連結されている。そして、針棒昇降部材２３及びニップル昇降部材２４が、それぞれスプリング２９，３０によって下方へ付勢されている。
【００１４】
針棒１４の左側において、ヘッド２には布押え棒３２が昇降可能に支持され、スプリング３３によって下方へ付勢されている。布押え棒３２の下端には、加工布（図示略）を針板３４に押え付ける布押え３５が取り付けられ、布押え棒３２の上端にキャップ３６が冠着されている。キャップ３６の背面には入力片３７が突設され、側面にヘッド２の縦長溝３８に嵌合する回り止めピン３９が突設されている。
【００１５】
図２、図３に示すように、主軸４の下側において、ヘッド２にはレバー軸４１がベアリング４２で回動可能に支持されている。レバー軸４１の上には、針棒駆動レバー４３とニップル駆動レバー４４と布押え駆動レバー４５とがそれぞれ揺動可能に支持されとともに、布押え駆動レバー４５の左側にギヤ４６が、針棒駆動レバー４３の右隣にカラー４７がそれぞれ固定されている。そして、ヘッド２の左側面にステッピングモータ４８が設置され、モータ軸４９上のギヤ５０がレバー軸４１上のギヤ４６に噛み合わされ、ステッピングモータ４８によりレバー軸４１の位相が制御される。
【００１６】
レバー軸４１の軸線方向中間には偏心部５１が一体形成され、偏心部５１に針棒駆動レバー４３の中間部が支持されている。針棒駆動レバー４３の前後両端にはローラ５２，５３が設けられ、カム係合部である後ローラ５３が針棒カム５のカム溝５ａに嵌合し、前ローラ５２がリンク５４を介して針棒昇降部材２３に連結されている（図４参照）。そして、針棒カム５の回転が針棒駆動レバー４３によって針棒１４の上下運動に変換される。また、ステッピングモータ４８で偏心部５１の位相を制御することにより、針棒駆動レバー４３の揺動中心を変え、針棒１４のストロークを調整できるようになっている。
【００１７】
ニップル駆動レバー４４はニップルカム６のカム溝６ａに嵌合する後ローラ５８と、ニップル昇降部材２４に連結される前ローラ５９とを備え、ニップルカム６の回転がニップル駆動レバー４４によってニップル１１の上下運動に変換される。布押え駆動レバー４５は布押えカム７のカム面７ａに当接する後ローラ６０と、布押え棒３２の入力片３７に下側から当接する前ローラ６１とを備え、布押えカム７の回転が布押え駆動レバー４５によって布押え３５の上下運動に変換されるようになっている。
【００１８】
溝カムである針棒カム５には、針棒駆動レバー４３の後ローラ５３を退避させるための切欠５ｂが形成されている。しかし、針棒駆動レバー４３は針棒昇降部材２３に作用するスプリング２９の付勢力で後ローラ５３がカム溝５ａに係合する方向へ付勢されている。これと同様、ニップルカム６も切欠（図示略）を備えているが、ニップル駆動レバー４４はニップル昇降部材２４に作用するスプリング３０の付勢力で後ローラ５８がカム溝６ａに係合する方向へ付勢されている。布押えカム７は切欠を備えず、布押え駆動レバー４５は布押え棒３２に作用するスプリング３３の付勢力で後ローラ６０がカム面７ａに係合する方向へ付勢されている。
【００１９】
図３、図４に示すように、レバー軸４１の下側において、ヘッド２にはカム軸６３が回動可能に支持されている。カム軸６３上には、レバー軸４１上のギヤ４６に噛み合うギヤ６４が固定され、ステッピングモータ４８によりカム軸６３がレーバー軸４１と反対の方向へ回動される。また、カム軸６３上には、各駆動レバー４３，４４，４５と対応する位置に退避カム６５，６６，６７が固定され、レバー４３，４４，４５に退避カム６５，６６，６７と係合可能な突片４３ａ，４４ａ，４５ａが下向きに突設されている。
【００２０】
そして、カム軸６３の回動に伴い、退避カム６５が突片４３ａに係合し、針棒駆動レバー４３を揺動し、後ローラ４３を針棒カム５のカム溝５ａから切欠５ｂを通して退避させる。同時に、退避カム６６がニップル駆動レバー４４を揺動し、後ローラ５８をニップルカム６のカム溝６ａから切欠を通して退避させ、退避カム６７が布押え駆動レバー４５を揺動し、後ローラ６０を布押えカム７のカム面７ａから退避させる。カム軸６３の左端にはドッグ６８が取着され、ヘッド２にカム軸６３の位相を検出するセンサー６９が設けられている。
【００２１】
レバー軸４１上のカラー４７には、針棒駆動レバー４３の後ローラ５３側へ突出するアーム４７ａが形成され、アーム４７ａに針棒駆動レバー４３に下側から係合可能な復帰ピン７０が担持されている。復帰ピン７０はレバー軸４１と一体にその軸線周りで回動し、退避カム６５が針棒駆動レバー４３の突片４３ａに係合する作用位置に回動されたときに、復帰ピン７０が針棒駆動レバー４３から離れる。また、退避カム６５が突片４３ａから離れた非作用位置に回動されたときには、ピン７０が針棒駆動レバー４３に係合し、ステッピングモータ４８の動力を利用して、そのレバー４３を針棒カム５側へ回動し、後ローラ５３をカム溝５ａに強制的に戻すようになっている。
【００２２】
次に、上記のように構成された針棒駆動装置の動作について説明する。環縫いミシン１の稼動中は、主軸４の回転に伴い、針棒カム５がニップルカム６と布押えカム７と共に回転し、針棒カム５のカム形状に従い、針棒駆動レバー４３が図４の実線位置と鎖線位置との間で揺動する。そして、針棒昇降部材２３と共に針棒１４が上下動し、鈎針１５が針板３４下のルーパー（図示略）と協働して加工布に縫目を形成する。
【００２３】
加工布の交換等に際し、針棒１４を休止させる場合は、図５に示すように、針棒カム５の切欠５ｂが針棒駆動レバー４３の後ローラ５３と相対する位置において主軸４が停止する。この状態で、ステッピングモータ４８が回転し、ギヤ５０，４６，６４（動力伝達機構）を介してカム軸６３が時計回り方向へ回動し、退避カム６５が針棒駆動レバー４３の突片４３ａに係合する作用位置に配置される。
【００２４】
これにより、針棒駆動レバー４３が縫製時の揺動範囲を超えた大きな角度で反時計回り方向へ揺動し、後ローラ５３がカム溝５ａから切欠５ｂを通って針棒カム５の外に退避し、針棒１４が上死点位置より上位の休止位置まで上昇する。従って、主軸４と針棒１４との連動を絶ち、この環縫いミシン１を休止させた状態で、他の環縫いミシンを稼動させることができる。
【００２５】
針棒１４を休止位置から縫製位置に復帰させる場合には、図６に示すように、ステッピングモータ４８の逆回転により、カム軸６３が反時計回り方向へ回動し、退避カム６５が突片４３ａから離れた非作用位置に配置される。そして、針棒昇降部材２３がスプリング２９の付勢力で下降し、針棒駆動レバー４３が時計回り方向へ揺動する。これにより、後ローラ５３が針棒カム５のカム溝５ａに戻り、針棒１４が縫製位置に復帰する。
【００２６】
一方、針棒１４が給油不良やゴミの付着等でつかえた場合には、復帰ピン７０がスプリング２９を加勢して、針棒駆動レバー４３と針棒１４を強制的に復帰させる。すなわち、退避カム６５が非作用位置へ回動するときに、カラー４７がレバー軸４１と一体に時計回り方向へ回動し、復帰ピン７０が針棒駆動レバー４３に係合し、ステッピングモータ４８の動力を針棒駆動レバー４３に作用させ、後ローラ５３を針棒カム５側へ強く付勢する。
【００２７】
同時に、復帰ピン７０はステッピングモータ４８の動力を駆動レバー４３と昇降部材２３を介して針棒１４に作用させ、針棒１４を下降側へ強く付勢する。これにより、針棒１４のつかえが解消され、その針棒１４が強制的に下降されるとともに、後カム５３がカム溝５ａに強制的に戻される。従って、環縫いミシン１の再起動時に、針棒カム５と針棒駆動レバー４３との衝突を回避し、後ローラ５３等の駆動系部品の破損を確実に防止することができる。
【００２８】
また、この実施例の針棒駆動装置によれば、センサー６９がドッグ６８と協働してカム軸６３の位相を検出しているので、針棒１４が強固につかえてカム軸６３がロックした場合に、環縫いミシン１のコントローラ（図示略）がセンサー６９の出力に基づいてステッピングモータ４８の脱調を判断し、主軸４を直ちに停止させるとともに、ヘッド２上の警報ランプ（図示略）を点灯させる。従って、この場合も、復帰ピン７０を含む針棒駆動系部品の破損を未然に防止することができる。
【００２９】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）退避カム６５を回動するアクチュエータとして、電磁ソレノイド又はエアシリンダを使用する。
（２）ドッグ６８とセンサー６９をレバー軸４１側に設ける。
（３）本発明の針棒駆動装置を本縫いミシンに適用する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例を示す環縫いミシンの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】針棒駆動レバーの動作説明図である。
【図５】退避カムの動作説明図である。
【図６】復帰部材の動作説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    環縫いミシン
２    ヘッド
４    主軸
５    針棒カム
１４    針棒
１５    鉤針
２３    針棒昇降部材
２９    スプリング
４１    レバー軸
４３    針棒駆動レバー
４８    ステッピングモータ
５３    後ローラ
６３    カム軸
６５    退避カム
６９    センサー
７０    復帰ピン
【図１】
2006181048.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006181048.tif 000006
【図５】
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【図６】
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